题目内容

(2008?威海模拟)如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点射出.下列说法正确的是(  )
分析:带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中,受到重力、电场力和洛伦兹力而做匀速圆周运动,可知电场力与重力平衡.由洛伦兹力提供向心力,可求出微粒做圆周运动的半径.根据电场力做功正负,判断电势能的变化和机械能的变化.
解答:解:
A、由题,带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,电场力与重力必定平衡,则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上.故A正确.
B、由上则有:mg=qE  ①由洛伦兹力提供向心力,则有 qvB=m
v2
r
 ②又v=
2gh
 ③联立三式得,微粒做圆周运动的半径为r=
E
B
2h
g
.故B正确.
C、由于电场力方向竖直向上,则微粒从B点运动到D点的过程中,电场力先做负功后做正功,则其电势能先增大后减小.故C正确.
D、根据能量守恒定律得知:微粒在运动过程中,电势能、动能、重力势能之和一定,动能不变,则知微粒的电势能和重力势能之和一定.故D错误.
故选ABC
点评:本题解题关键是分析微粒做匀速圆周运动的受力情况,根据合力提供向心力进行判断.
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